專利名稱：帶有手指夾緊懸掛系統(tǒng)的手指血氧計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手指血氧計(jì)，尤其涉及一種具有懸掛系統(tǒng)的手指血氧計(jì)，其使得血氧計(jì)的手指夾緊部分穩(wěn)固地且均勻地夾持患者的手指。
背景技術(shù)：
存在大量已知的手指血氧計(jì)。通過，這些手指血氧計(jì)是使用傳感器的脈搏血氧定量單元，并且共同作用的光電檢測器檢測由傳感器發(fā)出的光，以便確定流經(jīng)被測體手指的動(dòng)脈血的血氧飽和度。為了照亮被測體的手指，并檢測穿過該被測體手指的光，現(xiàn)有技術(shù)的手指血氧計(jì)通常具有手指夾緊機(jī)構(gòu)，其具有兩個(gè)手指夾緊部分?，F(xiàn)有技術(shù)教示了這些通常由樞軸彼此鉸接共同作用的手指夾緊部分。以下的美國專利明確地披露了借助某種鉸接機(jī)構(gòu)打開以接收手指的手指夾緊部分，該機(jī)構(gòu)使得手指血氧計(jì)的手指夾緊部分圍繞手指血氧計(jì)的一個(gè)端點(diǎn)樞轉(zhuǎn)，這些專利是4685464、5490523、5792052、5313940、5676139、5810724、5957840、6041247。
存在圍繞手指包圍兩個(gè)手指夾緊部分的其它方法。其中一個(gè)方法是借助具有發(fā)光體的帶將手指縛在光電檢測器上，如美國專利5209230所述。另一種方法是借助于在手指夾緊部分的相應(yīng)側(cè)壁上的共同作用的齒共同地夾持兩個(gè)手指夾緊部分。這披露于美國專利5339810。美國專利5311856披露了一種單件U形柔性保持器的應(yīng)用，其張開時(shí)插入手指。
對于使用通過其相應(yīng)側(cè)壁的共同作用的夾持齒夾緊的兩件式的手指夾緊部分的手指血氧計(jì)而言，存在著缺點(diǎn)，即因?yàn)槭种笂A緊部分鎖定在給定尺寸，所以難以將手指從手指夾緊部分中取出。并且對于使用鉸接的樞轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的手指血氧計(jì)而言，手指夾緊部分向手指施加的力沿手指不均勻，并且當(dāng)手指離開鉸接位置時(shí)進(jìn)一步減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的手指血氧計(jì)具有浮動(dòng)的懸掛系統(tǒng)，其由一個(gè)手指夾緊部分和另一個(gè)手指夾緊部分形成，其中一個(gè)手指部分相對于另一個(gè)固定的部分可垂直地移動(dòng)。抵靠可移動(dòng)的手指夾緊部分施加偏壓力，以便朝向固定的手指夾緊部分恒定地偏壓該可移動(dòng)的手指夾緊部分。兩個(gè)共同作用的手指夾緊部分構(gòu)形成其相對的表面的輪廓形成用于接收插入其間的手指的開口。抵靠可移動(dòng)的手指夾緊部分的偏壓力使得當(dāng)手指插入到固定和可移動(dòng)的手指夾緊部分之間時(shí)，可移動(dòng)的手指夾緊部分可屈服，而且同時(shí)具有足夠大的偏壓力，以便將該可移動(dòng)的手指夾緊部分推向固定的手指夾緊部分，沿手指的長度均勻分布力，由此使得兩個(gè)手指夾緊部分固定地夾持置于其間的手指。
抵靠可移動(dòng)的手指夾緊部分施加的力朝向該固定的手指夾緊部分對其偏壓，該力由多個(gè)螺旋彈簧提供，該彈簧置于可移動(dòng)的手指夾緊部分和殼體之間，并且可移動(dòng)的手指夾緊部分沿殼體的側(cè)壁導(dǎo)向地移動(dòng)。該彈簧可固定到從殼體的相應(yīng)側(cè)壁的下部延伸的凸緣上，以便抵靠可移動(dòng)的手指夾緊部分施加偏壓力，從而使得可移動(dòng)的手指夾緊部分可相對于該固定的手指夾緊部分垂直移動(dòng)。
該固定的手指夾緊部分可安裝凹?xì)んw的上部，并且其構(gòu)形成以便其上表面適于接收印刷電路板，該電路板具有安裝在其上或蝕刻在其上的大量的電子部件或電路，其實(shí)施該手指血氧計(jì)的操作。顯示器、發(fā)光二極管或其它裝置也安裝到該P(yáng)C電路板上，以便顯示代表從患者手指測量的患者的身體參數(shù)的數(shù)值。
手指夾緊部分還構(gòu)形成具有相應(yīng)的開孔，來自發(fā)光源的光經(jīng)過該開孔從一個(gè)手指夾緊部分射向另一手指夾緊部分的對應(yīng)開孔，其設(shè)置有相應(yīng)的光電檢測器。
為了給本發(fā)明的手指血氧計(jì)提供電力，電池組或模塊安裝到可移動(dòng)的手指夾緊部分的底面上，以便與可移動(dòng)的手指夾緊部分協(xié)調(diào)地移動(dòng)。為了操作，使用者需要手動(dòng)地啟動(dòng)安裝到殼體上的開關(guān)。為了節(jié)能，如果不再使用，在預(yù)定時(shí)間段之后該裝置可自動(dòng)地關(guān)斷。
因此本發(fā)明的一目的在于提供一種具有浮動(dòng)懸掛系統(tǒng)的手指血氧計(jì)。
本發(fā)明的手指血氧計(jì)具有另一目的，即均勻地分布由其手指夾緊部分施加到被夾持的手指上的夾持力。


參照附圖并結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述，可更好地理解本發(fā)明并使本發(fā)明的以上目的和優(yōu)點(diǎn)清晰地呈現(xiàn)出來，在附圖中圖1是本發(fā)明的手指血氧計(jì)的各個(gè)部件在各個(gè)疊加位置的透視圖；圖2是圖1所示的各個(gè)部件以及彼此對準(zhǔn)的螺旋彈簧、殼體、和該裝置的覆蓋件的透視圖；圖3A是本發(fā)明的組裝裝置的頂視圖；圖3B是本發(fā)明的手指血氧計(jì)的正視圖，其示出了手指在該裝置的兩個(gè)手指夾緊部分之間插入的開口；圖3C是本發(fā)明的手指血氧計(jì)的后視圖；圖3D是圖3A所示的裝置的側(cè)視圖；和圖4是本發(fā)明的手指血氧計(jì)的電路圖。
具體實(shí)施例方式
參照圖1，所示的本發(fā)明的手指血氧計(jì)包括下手指夾緊部分2和上手指夾緊部分4。下手指墊6和上手指墊8分別裝配到下手指夾緊部分2和上手指夾緊部分4上。上和下手指夾緊部分及其手指墊構(gòu)形成符合人的趾部例如手指的形狀。優(yōu)選的是，下手指墊6和上手指墊8彼此相對。因此，一旦相應(yīng)的手指墊6、8裝接到其對應(yīng)的手指夾緊部分2、4上，如圖2和3B清晰所示，當(dāng)手指夾緊部分2、4彼此靠近定位時(shí)形成有開口10。
如圖1清晰所示，下手指夾緊部分2是細(xì)長件，其具有從基部2b延伸的兩個(gè)側(cè)面2s?？臻g或空隙設(shè)置在基部2b的大致中心處，光電檢測器18(圖4中的D1)位于該中心上?；?b的前端彎曲，以便形成開口10的一個(gè)部分。細(xì)長件2的后端具有止擋2bs，其構(gòu)形成以滑動(dòng)接合方式容納電池模塊10。盡管未示出，但是電池模塊10構(gòu)形成使得兩個(gè)電池插入其中，以便向圖4所示的電子部件提供電力，由此向手指血氧計(jì)提供電力，其操作在以下進(jìn)行描述。彈簧狀的導(dǎo)體12插入到電池模塊10中，該導(dǎo)體與電池串聯(lián)，由此增大可獲得的電壓。
細(xì)長件2的每一側(cè)壁2s還具有從其延伸的至少兩個(gè)突耳或制動(dòng)件2c1(2c1’)和2c2(2c2’)。制動(dòng)件2c的作用將參照圖2來描述。
可由非柔性的橡膠基材料制成的下手指墊6裝接到手指夾緊部分2的基部2b上。除了手指墊6之外，導(dǎo)電簧片14插入到手指夾緊部分的后端中，以便提供由電池模塊10供電的電通路。柔性簧片16連接到該導(dǎo)電簧片14上，該柔性簧片16裝接到光電檢測器18上。其中光電檢測器18置于細(xì)長件2的空間2v中，并且手指墊6置于其上，光電檢測器18暴露出來并且由此適于經(jīng)由手指墊6的開孔6a接收射向其的光。如圖所示，手指墊6構(gòu)形成使其弧形內(nèi)表面部分地符合人手指的形狀。
也構(gòu)形成細(xì)長件形式的上手指夾緊部分4裝接到其下側(cè)的手指墊8上，該手指墊8以與手指墊6相對的方式彎曲，并且其輪廓部分地符合手指的形狀。同樣由非柔性的橡膠材料制成的手指墊8可通過膠或其它粘接裝置裝接到細(xì)長件4的下表面上，這與手指墊6裝接到細(xì)長件2上的方式相似。一旦裝接，手指墊8的開孔8a與細(xì)長件4的開孔4a對準(zhǔn)。
細(xì)長件4具有兩個(gè)側(cè)面4s，該側(cè)面從其基部4b向上延伸以在其上表面處形成半封閉的封殼，以便接收印刷電路板或模塊18。盡管沒有清晰地示出，但是安裝的模塊18具有大量的電子部件，其電路結(jié)構(gòu)如圖4所示。延伸部4e從細(xì)長件的每一側(cè)面4s上延伸，該延伸部具有兩個(gè)朝下的指狀件4f。延伸部4e的作用將參照圖2進(jìn)行描述。另外，安裝的模塊18具有顯示器20，當(dāng)測量插入手指夾緊部分2和4之間的患者手指時(shí)，該顯示器包括大量的用于顯示對應(yīng)于患者的身體參數(shù)的信息的數(shù)字，該參數(shù)例如為動(dòng)脈血的血氧飽和度。為了實(shí)現(xiàn)患者的身體表征的測量，光源例如發(fā)光二極管安裝到模塊18的下側(cè)上且與細(xì)長件4的開孔4a對準(zhǔn)。提供給模塊18的電來自柔性的導(dǎo)電簧片16。
參照圖2，圖1所示的本發(fā)明的手指血氧計(jì)的各個(gè)部件如圖所示地組裝，其中上手指夾緊部分4鄰接下手指夾緊部分2。如上所述，當(dāng)處于這種緊密接觸時(shí)，開口10形成在這兩個(gè)手指夾緊部分的前部處。正是通過該開口，手指可置于手指夾緊部分2和4之間。
另外如圖2所示，接觸的手指夾緊部分2和4在殼體22上重疊，該殼體具有U形套筒的形式。殼體22具有后壁22b和兩個(gè)側(cè)壁22s。相應(yīng)的凸緣221從側(cè)壁22s的下部延伸。插孔22r位于相應(yīng)側(cè)壁22s的下側(cè)，該插孔22r構(gòu)形成接收上手指夾緊部分4的延伸部4e的指狀件4f。當(dāng)指狀件4f插入插孔22r時(shí)，手指夾緊部分4固定地聯(lián)接到殼體22的頂部或上部上。可使用粘接劑以便進(jìn)一步確保手指夾緊部分4固定地與殼體22聯(lián)接。
在側(cè)面22s的兩個(gè)遠(yuǎn)端處形成有相應(yīng)的夾緊邊緣或指狀件22g。多個(gè)指狀件或延伸部22e形成在相應(yīng)的凸緣221上，該延伸部22e提供了相應(yīng)的錨定部分，以便固定地接收每一對應(yīng)的彈簧24。如圖所示，四個(gè)彈簧24均在殼體22的一個(gè)端部處由延伸部22e固定地錨定。彈簧24可以都是常規(guī)的壓縮螺旋彈簧。
另外如圖2所示，一旦錨定到延伸部22e上，當(dāng)下手指夾緊部分2插入到殼體22中時(shí)，從細(xì)長件2的側(cè)壁2s延伸的突耳形式的每一制動(dòng)件2c制動(dòng)對應(yīng)的彈簧24并在該彈簧上下壓。彈簧24選擇成具有給定的彈性，以便這些彈簧的組合可相對于上手指夾緊部分4提供抵靠細(xì)長件2沿向上方向的偏壓力，該上手指夾緊部分4固定地裝接到殼體22的上部上。因此，一旦細(xì)長件4固定地聯(lián)接到殼體22上，細(xì)長件2仍然保持可相對于細(xì)長件4移動(dòng)，并且沿殼體22的相應(yīng)側(cè)壁22s導(dǎo)向地移動(dòng)。
假定以下事實(shí)，即細(xì)長件2由獨(dú)立彈簧24在不同的位置沿其側(cè)壁2s被支承，當(dāng)手指插入開口10時(shí)，盡管需要為手指讓路，但是由彈簧24施加的偏壓力仍抵靠細(xì)長件2垂直地作用，以便抵靠插入的手指穩(wěn)固地偏壓細(xì)長件2，由此抵靠固定的細(xì)長件4穩(wěn)固地夾緊插入的手指。另外，通過在細(xì)長件2的四個(gè)拐角部處提供彈簧24，實(shí)現(xiàn)了四點(diǎn)的懸掛系統(tǒng)，以便均勻地在細(xì)長件2上分配偏壓力。因此，由細(xì)長件2和4夾緊的手指沿其長度被均勻地夾持。另外，通過將彈簧隱藏在殼體22和細(xì)長件2的相應(yīng)拐角部處，因此對于細(xì)長件2不需要支承基部，殼體22和細(xì)長件2的相應(yīng)尺寸可減小，由此使得可減小整個(gè)裝置的尺寸。因此，通過將彈簧隱藏在殼體22的相應(yīng)側(cè)壁和細(xì)長件2的之間，使得彈簧與污物密封隔離并且防止了可能的機(jī)械損壞。
盡管在所述實(shí)施例中僅示出了四個(gè)彈簧，但是應(yīng)當(dāng)理解可使用三個(gè)彈簧的結(jié)構(gòu)，其中一個(gè)彈簧在每一側(cè)壁處而一個(gè)彈簧在殼體22的后壁處。相反，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中還可采用更多的彈簧，沿殼體22的每一側(cè)壁具有多于兩個(gè)的彈簧。
為了制成本發(fā)明的組裝裝置，使得數(shù)字可從顯示器20上被看到的濾光覆蓋件26設(shè)置在細(xì)長件4上，以便固定地聯(lián)接到細(xì)長件4或殼體22的上邊緣上。
參照圖3A-3D，示出了本發(fā)明的組裝的手指血氧計(jì)的各個(gè)視圖。圖3A是組裝裝置28的平面圖，其中數(shù)字示出了血氧的飽和度，并且通過患者手指可測量患者的身體表征，從而可獲得心率。
圖3B是該裝置的正視圖，其示出了患者手指插入的開口10。如圖所示，上手指夾緊部分4由覆蓋件26保護(hù)，因此僅示出了其一部分和手指墊8的一部分。然而，所示的可移動(dòng)的手指夾緊部分2安裝在殼體22內(nèi)，其中電池模塊10可拆卸地聯(lián)接到其下側(cè)上。可移動(dòng)的手指夾緊部分2根據(jù)由彈簧24提供的偏壓力可以如雙箭頭30所示地雙向移動(dòng)。
圖3C是本發(fā)明的手指血氧計(jì)的后視圖。如圖所示，殼體或其后壁22b安裝在開關(guān)32上，使得使用者可手動(dòng)地啟動(dòng)該裝置，即向安裝在電路板18上的電子部件提供電力。在圖3C中示出了電池模塊10的后側(cè)。
圖3D是本發(fā)明的裝置28的側(cè)視圖，其示出了裝接到殼體22上的覆蓋件26。所示的電池模塊10形成該裝置的底基部。
圖4是代表安裝在該政治的電路板18上的電子部件的電路圖。為了簡化描述，本發(fā)明的裝置的電路的各種主要功能由虛線單獨(dú)分類。特別是，如虛線框34所示，光電檢測器D1(圖1中的18)安裝在柔性電路支承簧片上，其裝配到下夾緊件2的空間2v上。開關(guān)SW1也安裝到并電連接到柔性電路支承簧片34上，當(dāng)其由使用者接通時(shí)，該開關(guān)使得來自電路40中的發(fā)光二極管的光指向位于手指夾緊部分2和4之間的手指。一旦手指從該手指夾緊部分中拿出，微處理器U1被編程為在預(yù)定時(shí)間段之后關(guān)斷該裝置28，例如在8秒之后，以便節(jié)省能量。
光電檢測器和開關(guān)SW1借助于常規(guī)的聯(lián)接從而連接到主電路上。特別是，安裝在柔性簧片上的電路34連接到功能電路36，該電路是模擬檢測器預(yù)調(diào)電路。如圖所示，從患者手指測量的輸入電流信號傳輸?shù)竭\(yùn)算放大器U2A，其中模擬電流信號轉(zhuǎn)變成模擬電壓信號。該模擬電壓信號由運(yùn)算放大器U2C放大，以便輸出放大后的模擬電壓信號VSIG。該信號的動(dòng)態(tài)范圍由集成電路U4來控制，其本質(zhì)上是集成的數(shù)字電位計(jì)。
放大后的模擬電壓信號VSIG在輸入端A2輸入到微處理器U1。該模擬電壓信號由微處理器U1轉(zhuǎn)變成對應(yīng)的數(shù)字信號并且輸出到電路38，該電路是發(fā)光二極管的驅(qū)動(dòng)器電路，其包括驅(qū)動(dòng)器集成電路U8和U9。該驅(qū)動(dòng)器電路38提供各個(gè)數(shù)字DIG1-DIG6的信號，以便在顯示器20上顯示從患者測量的信息。
圖4所示的電路的另一主要功能部件包括電路40，該電路是驅(qū)動(dòng)兩個(gè)發(fā)光二極管的可變的發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器電路，該發(fā)光二極管發(fā)出的光經(jīng)過上手指夾緊部分4和上手指墊8各自的開孔4a和8a指向患者的手指。該光在經(jīng)過患者手指散射之后被光電檢測器D1(18)感測，其又將所獲得的電流信號輸出到模擬檢測器預(yù)調(diào)電路36。
圖4所示的電路的子電路44是電力供應(yīng)切換電路，其調(diào)節(jié)供應(yīng)給圖4所示電路的各個(gè)部件的電力。
電路46是電池測量電壓分壓電路，該電路識(shí)別來自電池組10的電壓何時(shí)降低。
電路48是用于本發(fā)明的手指血氧計(jì)的各部件的定時(shí)電路。時(shí)鐘脈沖由電路48產(chǎn)生，通過部件U6A以便用于微處理器U1。部件U6B、U6C組合起來確保了如果電壓輸出小于3伏特時(shí)從電池組10輸出足夠的電壓，因此可提供適當(dāng)?shù)臅r(shí)鐘信號以用于圖4所示的電路的各個(gè)部件。
本發(fā)明涉及許多細(xì)節(jié)上的變化、變型和改變。例如，用于下手指夾緊部分2的偏壓機(jī)構(gòu)可以是彈性的單件彈簧機(jī)構(gòu)，例如抵靠側(cè)壁22s和/或殼體22的后壁22b偏壓細(xì)長件2的片簧，從而代替了錨定到殼體22的凸緣221的延伸部22e上的彈簧34。為了將該片簧錨定到殼體上，殼體的基部處的凸緣不得不張開。因此，應(yīng)使用具有足夠偏壓特性的例如橡膠的彈性材料，以便保持朝向固定的細(xì)長件4偏壓可移動(dòng)的細(xì)長件2的力。因此，本發(fā)明的說明書和附圖描述并示出的內(nèi)容只是說明性的，而不是限定性的。因此，本發(fā)明的精神和范圍僅由后附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種脈搏血氧計(jì)，其包括固定的部分；可相對于所述固定部分垂直地移動(dòng)的非固定的部分，所述固定部分和所述非固定部分以組合形式提供手指可插入的開口；以及一懸掛系統(tǒng)，其用于支撐相對于所述固定部分的非固定的部分，所述懸掛系統(tǒng)使所述非固定的部分具有均勻分配壓靠在那里的連續(xù)力，以便所述非固定的部分可以在一平面關(guān)系中可相對于所述固定部分垂直地移動(dòng)，以容納但也固定地保持在所述固定和非固定的部分之間，所述手指被插入到所述開口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏血氧計(jì)，其特征在于，所述懸掛系統(tǒng)具有至少兩個(gè)對所述非固定的部分施加偏壓力的彈簧件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏血氧計(jì)，還包括一殼體，其具有從后壁延伸的兩個(gè)側(cè)壁，所述固定的部分被夾在所述側(cè)壁的上部件之間，所述非固定的部分被夾在所述側(cè)壁之間，沿著所述側(cè)壁的相對表面可垂直地移動(dòng)，從所述側(cè)壁的各個(gè)下部件延伸的各個(gè)邊緣形成了用于支撐所述非固定的部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的脈搏血氧計(jì)，其特征在于，所述懸掛系統(tǒng)包括多個(gè)彈簧件，其中至少兩個(gè)所述的彈簧件按一給定的遠(yuǎn)離每個(gè)另外的邊緣的距離被固定在每一個(gè)邊緣上，以提供一均勻分配的用于所述非固定的部分向上偏壓支撐力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈搏血氧計(jì)，還包括，與所述固定的部分的上表面連接的電路板，電子元件和安裝在所述電路板上的顯示器，所述固定的部分具有一孔，通過所述的孔，來自電連接到光發(fā)射裝置的光通過用于照明放置在所述固定的部分之下的手指。
全文摘要
一種手指血氧計(jì)，其具有固定的第一手指夾緊部分(4)和相對于該固定的第一手指夾緊部分(4)可移動(dòng)的第二手指夾緊部分(2)。該手指夾緊部分安裝到殼體(22)上，第一手指夾緊部分(4)固定地聯(lián)接到殼體(22)的頂部上，而第二手指夾緊部分(2)在殼體(22)內(nèi)可垂直地移動(dòng)。抵靠第二手指夾緊部分(2)連續(xù)地施加力，以便朝向第一手指夾緊部分(4)偏壓該第二手指夾緊部分。偏壓力具有足夠的屈服性，以便當(dāng)手指插入到兩個(gè)手指夾緊部分(2、4)中時(shí)，可移動(dòng)的第二手指夾緊部分(2)屈服施壓到進(jìn)入的手指上。偏壓力均勻地分布到可移動(dòng)的第二手指夾緊部分(2)上，以便實(shí)現(xiàn)用于手指血氧計(jì)的浮動(dòng)手指夾持懸掛系統(tǒng)。
文檔編號A61B5/1455GK101015455SQ200610162449
公開日2007年8月15日 申請日期2002年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月29日
發(fā)明者S·帕拉特尼克, D·多納斯, R·拉梅爾 申請人:史密斯醫(yī)療Pm公司